Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

mathanaliz

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
9.53 Mб
Скачать

Доказательство. Пусть x0 A есть предельная точка множества A. Так как для каждого ε > 0 f(x0) Uε(f(x0)), то имеет место

(f (A ∩ Uδ(x0)) Uε(f(x0)))

 

(4.1)

Тогда

(f (A ∩ Uδ (x0)) Uε(f(x0)))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

(f − непрерывно в точке x0)

 

 

(4.1)

( ε > 0 δ > 0 : f (A ∩ Uδ(x0)) Uε(f(x0)))

( ε > 0

δ > 0 : f (A

U

(x

))

 

Uε(f(x

)))

52

 

 

 

δ 0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

lim

f(x) = f(x

) .

 

 

 

 

x

x0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Замечание. Так как lim x = x0, то последнее

x→x0

равенство lim f(x) = f(x0) можно переписать

так:

x→x0

lim f(x) = f( lim x).

x→x0 x→x0

Таким образом, если f непрерывна в точке x0, то знак функции f и знак предельного перехо-

да lim можно менять местами. Это свойство

x→x0

непрерывного отображения часто используется при нахождении пределов отображения.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 54. Пусть отображение

f : A → B, A Rk, B Rm,

задано соотношением:

f

1

(x), f

2

(x), . . . , f

m

T

B,

x A : x → f

 

 

 

(x)

где

fi : A → R, i = 1, 2, . . . , m.

Отображение f : A → B непрерывно в точке

x0 A тогда и только тогда, когда каждая из функций fi : A → R, i = 1, 2, . . . , m, непре-

рывна в точке x0 A.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. а) В силу леммы 5, теорема очевидна в случаи когда x0 есть изолированная точка множества A.

б) Пусть x0 предельная точка множества A и (xn), xn A, — произвольная последовательность, сходящееся к точке x0. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

(f − непрерывна в точке x0)

lim f(x) = f(x )

 

54

(f(x

)

f(x ))

5

 

 

x0

 

 

n

 

0

 

 

x

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

f

(xn) → f

(x0), i = 1, 2, . . . , m

i

− непрерывны в точке x0,

 

 

 

 

 

f

 

i = 1, 2, . . . , m.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

4.2. Композиция непрерывных отображений.

Пусть f : A → B, A Rk, B Rm и g : B → C, C Rp.

Теорема 55. Пусть:

1.f : A → B непрерывна в точке x0 A;

2.f(x0) = y0;

3.ϕ : B → C непрерывна в точке y0 B.

Тогда композиция ϕ ◦ f : A → C непрерывна в точке x0.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Доказывать будем по определению непрерывности отображения в точке. Обозначим z0 = ϕ ◦ f(x0) и фиксируем произ-

вольную Uε(z0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

B непрерывно в точке y0

 

 

 

 

 

 

101

 

(ϕ : A

B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ > 0, т.ч.

y

 

B

 

U (y ) :

ϕ(y)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U (ϕ(y ))!

 

 

 

 

 

µ

0

 

 

 

 

ε

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101

 

(f : A

B непрерывно в точке x

0

 

A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ > 0, т.ч.

x

 

A

 

U (x ) :

f(x)

 

U

µ

(f(x ))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

δ

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f(x ) = y )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( x A ∩ Uδ(x0) : ϕ ◦ f(x) Uε(ϕ ◦ f(x0))) .

Из выделенного синим цветом следует, по определению 101, что композиция отображений ϕ ◦ f непрерывна в точке x0.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

4.3. Непрерывность функции в предельной точке.

Пусть f : A → B, A Rk, B R и x0 есть предельная точка множества A, а x A произ-

вольная точка. Обозначим через x := x − x0

и будем называть приращением аргумента. Очевидно, что (Δx → 0) (x → x0) . Обо-

значим через f (x0; x) := f(x0 + x) − f(x0)

и будем называть приращением функции f в точке x0, вызванное приращением аргумен-

та x.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 56. Пусть

f: A → B, A Rk, B R

иx0 есть предельная точка множества A. Тогда для непрерывности функции f в точ-

ке x0 необходимо и достаточно выполнение равенства:

lim f (x0; x) = 0.

x→0

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство.

(f непрерывна в точке x ) 53

0

 

lim

f(x) = f(x )

 

 

 

x0

 

x

 

0

 

 

lim

0

f (x0; x) = 0.

 

x

 

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Итак, функция f : A → B, A Rk, B R непрерывна в предельной точке x0 A тогда и только тогда, когда бесконечно малое изменение аргумента вызывает бесконечно малое изменение функции.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]